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(1) RS-485傳輸技術(shù)
RS-485傳輸是PROFIBU一種傳輸技術(shù),通常稱之為H2。RS-485傳輸技術(shù)用于PROFIBUS-DP與PROFIBUS-FMS,。
RS-485傳輸技術(shù)基本特征是:網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錇榫€性總線,,兩端有有源的總線終端電阻;傳輸速率為9.6kbps~12Mbps,;介質(zhì)為屏蔽雙絞電纜,,也可取消屏蔽,取決于環(huán)境條件,;不帶中繼時(shí)每分段可連接32個(gè)站,,帶中繼時(shí)可多到127個(gè)站。RS-485傳輸設(shè)備安裝要點(diǎn):全部設(shè)備均與總線連接,;每個(gè)分段上多可接32個(gè)站(主站或從站),;每段的頭和尾各有一個(gè)總線終端電阻,確保操作運(yùn)行不發(fā)生誤差,;兩個(gè)總線終端電阻必須一直有電源,;當(dāng)分段站超過32個(gè)時(shí),必須使用中繼器用以連接各總線段,,串聯(lián)的中繼器一般不超過4個(gè),;傳輸速率可選用9.6kbps~12Mbps,一旦設(shè)備投入運(yùn)行,,全部設(shè)備均需選用同一傳輸速率,。電纜大長(zhǎng)度取決于傳輸速率采用RS-485傳輸技術(shù)的PROFIBUS網(wǎng)9針D型插頭。當(dāng)連接各站時(shí),,應(yīng)確保數(shù)據(jù)線不要擰絞,,系統(tǒng)在高電磁發(fā)射環(huán)境下運(yùn)行應(yīng)使用帶屏蔽的電纜,屏蔽可提高電磁兼容性(EMC),。如用屏蔽編織線和屏蔽箔,,應(yīng)在兩端與保護(hù)接地連接,并通過盡可能的大面積屏蔽接線來復(fù)蓋,,以保持良好的傳導(dǎo)性,。
(2)IEC1157-2傳輸技術(shù)
IEC1l57-2的傳輸技術(shù)用于PROFIBUS-PA,能滿足化工和石油化工業(yè)的要求,。它可保持其本質(zhì)安全性,,并通過總線對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備供電。IEC1157-2是一種位同步協(xié)議,,可進(jìn)行無電流的連續(xù)傳輸,,通常稱為H1。
(3)光纖傳輸技術(shù)
PROFIBUS系統(tǒng)在電磁干擾很大的環(huán)境下應(yīng)用時(shí),,可使用光纖導(dǎo)體,以增加高速傳輸?shù)木嚯x??墒褂脙煞N光纖導(dǎo)體:一種是價(jià)格低廉的塑料纖維導(dǎo)體,,供距離小于50m情況下使用;另一種是玻璃纖維導(dǎo)體,,供距離小于1km情況下使用,。許多廠商提供總線插頭可將RS-485信號(hào)轉(zhuǎn)換成光纖導(dǎo)體信號(hào)或?qū)⒐饫w導(dǎo)體信號(hào)轉(zhuǎn)換成RS-485信號(hào)。
3. PROFIBUS總線存取控制技術(shù)
PROFIBUS-DP,、FMS,、PA均采用一樣的總線存取控制技術(shù),它是通過OSI參考模型第2層(數(shù)據(jù)鏈路層)來實(shí)現(xiàn)的,,它包括保證數(shù)據(jù)可靠性技術(shù)及傳輸協(xié)議和報(bào)文處理,。在PROFIBUS中,第2層稱之為現(xiàn)場(chǎng)總線數(shù)據(jù)鏈路層(FDL,,F(xiàn)ieldbus Data link),。介質(zhì)存取控制(M A C, Medium Access Control)具體控制數(shù)據(jù)傳輸?shù)某绦?,MAC必須確保在任何一個(gè)時(shí)刻只有一個(gè)站點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù),。PROFIBUS協(xié)議的設(shè)計(jì)要滿足介質(zhì)存取控制的兩個(gè)基本要求:
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1)在復(fù)雜的自動(dòng)化系統(tǒng)(主站)間的通信,必須保證在確切限定的時(shí)間間隔中,,任何一個(gè)站點(diǎn)要有足夠的時(shí)間來完成通信任務(wù),。
2)在復(fù)雜的程序控制器和簡(jiǎn)單的I/O設(shè)備(從站)間通信,應(yīng)盡可能快速又簡(jiǎn)單地完成數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸,。
因此PROFIBUS主站之間采用令牌傳送方式,,主站與從站之間采用主從方式。令牌傳遞程序保證每個(gè)主站在一個(gè)確切規(guī)定的時(shí)間內(nèi)得到總線存取權(quán)(令牌),,令牌在所有主站中循環(huán)一周的長(zhǎng)時(shí)間是事先規(guī)定的,。在PROFIBUS中,令牌傳遞僅在各主站之間進(jìn)行,。主站得到總線存取令牌時(shí)可依照主-從通信關(guān)系表與所有從站通信,,向從站發(fā)送或讀取信息,也可依照主-主通信關(guān)系表與所有主站通信,。所以可能有3種系統(tǒng)配置:純主-從系統(tǒng),、純主-主系統(tǒng)和混合系統(tǒng)在總線系統(tǒng)初建時(shí),主站介質(zhì)存取控制MAC的任務(wù)是制定總線上的站點(diǎn)分配并建立邏輯環(huán),。在總線運(yùn)行期間,,斷電或損壞的主站必須從環(huán)中排除,新上電的主站必須加入邏輯環(huán)第2層的另一重要工作任務(wù)是保證數(shù)據(jù)的高度完整性,。PROFIBUS在第2層按照非連接的模式操作,,除提供點(diǎn)對(duì)點(diǎn)邏輯數(shù)據(jù)傳輸外,還提供多點(diǎn)通信,包括廣播和選擇廣播功能,。